基于有限元分析的推力杆球铰硫化模具设计

摘要

橡胶是现代工业中广泛应用的一种高弹性材料，在汽车行业中多数减振元件都是橡胶制品。硫化是橡胶生产中最为重要的工序，可以使橡胶具备符合要求的性能指标。硫化模具是实现橡胶硫化的重要工具。合理设计橡胶硫化模具可以提高产品合格率和生产效率。在橡胶注射成型硫化机逐渐取代平板硫化机的发展趋势下，需要改变企业中目前常用的注压模具的设计方法，以新的设计方法设计注射硫化模具。针对商用车悬架系统中重要的橡胶制品推力杆球铰，通过充分利用有限元方法提高模具设计的效率，优化模具结构，提升橡胶制品的质量。本文主要内容如下：
　　1.通过对硫化原理和推力杆球铰硫化工艺的分析，研究了硫化工艺的重要参数和常见的工艺问题及其解决方法，为硫化模具的设计提供理论基础;
　　2.基于高分子材料的仿真工具SIGMASOFT，对比不同的浇口方案在注射压力、填充时间、硫化温度等工艺参数和产品质量两方面的区别，依据对比结果来对产品的浇口和流道方案进行分析及优化，设计了应用于橡胶注射成型硫化机的十二腔注射模的浇注系统;
　　3.根据有限元分析结果，从模具材料的选择、型腔设计、余胶槽和排气等方面来对推力杆球铰硫化模具进行优化设计。以径向刚度、轴向刚度、扭转刚度、偏转刚度和压出力为产品性能的评价指标，对产品进行测试分析，从而来验证十二腔注射模的合理性。

目录

声明

摘要

插图索引

附表索引

第1章 绪论

1．1 课题背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义及目的

1．2 国内外研究现状及发展趋势

1．2．1 CAD／CAE发展趋势

1．2．2 硫化注射成型技术

1．3 本文主要研究内容

第2章 推力杆球铰硫化工艺分析

2．1 推力杆球铰成型过程

2．2 硫化工艺分析

2．2．1 硫化过程的四个阶段

2．2．2 硫化基本原理

2．2．3 橡胶配方基本原理

2．2．4 硫化工艺关键参数

2．3 本章小结

第3章 推力杆球铰浇注系统有限元分析

3．1 SIGMASOFT

3．2 模型前处理

3．2．1 模型分组

3．2．2 网格化分

3．2．3 成形参数定义

3．3 浇注系统设计原则

3．4 浇口设计与分析

3．4．1 浇口设计方案

3．4．2 注射过程分析

3．5 十二腔模浇注系统设计与分析

3．5．1 四腔模分析

3．5．2 浇口优化

3．5．3 方案设计

3．5．4 有限元分析及优化

3．6 本章小结

第4章 模具试制与性能测试

4．1 模具结构设计

4．1．1 模具材料选择

4．1．2 型腔结构设计

4．1．3 模板设计

4．1．4 模具工作过程

4．2 试制验证

4．2．1 试制设备

4．2．2 试制过程

4．2．3 产能分析

4．2．4 产品性能测试分析

4．3 本章小结

总结与展望

参考文献

附录A 模具结构设计图

致谢